开关磁阻电机系统技术方案

一种开关磁阻电机系统，包括电源、开关磁阻电机、功率变换器、控制器、位置检测器、电流检测器和连接开关磁阻电机的负载，所述电源连接所述功率变换器，所述开关磁阻电机包括A、B、C、D四相绕组，所述功率变换器向所述开关磁阻电机相绕组输出周期性脉冲电流且包括驱动开关磁阻电机运行的驱动模块，所述控制器分别连接位置检测器和电流检测器，其特征在于：所述功率变换器的主电路包括Ai、Bi、Ci、Di四个NMOS管，以及Da、Db、Dc、Dd四个二极管，所述A相和B相绕组串联，C相和D相绕组串联，A相和B相绕组串联的公共端与C相和D相绕组串联的公共端连接，A相绕组的另一端与NMOS管Ai的栅极、二极管Da的负极并接，B相绕组的另一端与NMOS管Bi的漏极、二极管Db的正极并接，C相绕组的另一端与NMOS管Ci的栅极、二极管Dc的负极连接，D相绕组的另一端与NMOS管Di的漏极、二极管Dd的正极并接，所述NMOS管Ai的漏极、NMOS管Ci的漏极、二极管Db的负极和二极管Dd的负极并接后与电源正极连接，所述四个NMOS管的源极与所述驱动模块的输出端连接，所述二极管Da的正极、二极管Dc的正极、NMOS管Bi的栅极和NMOS管Di的栅极与电源负极连接。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种开关磁阻电机系统，包括电源、开关磁阻电机、功率变换器、控制器和负载，开关磁阻电机包括四相绕组，功率变换器向开关磁阻电机相绕组输出周期性脉冲电流且包括驱动模块，控制器分别连接位置检测器和电流检测器，功率变换器的主电路包括四个NMOS管和四个二极管，A相和B相绕组串联，C相和D相绕组串联，A相和B相绕组串联的公共端与C相和D相绕组串联的公共端连接。其中，负载为食品搅拌机。本技术中，解决了连接线过多和开关器件较多的问题；应用于搅拌机中，使用带传动降低了整体成本，传动也很平稳，维护方便；可用于面团的制作，例如做馒头、花卷等；开关磁阻电机速度可调，可以模拟人工揉面，揉出的面更有劲道。【专利说明】开关磁阻电机系统
本技术涉及开关磁阻电机系统。
技术介绍
开关磁阻电机作为一种新型调速驱动电机，以其结构简单、低成本、高效率、优良的调速性能和灵活的可控性，愈来愈得到人们的认可和应用。近年来，随着功率电子技术，数字信号处理技术和控制技术的快速发展，以及智能技术的不断成熟、高速高效低价格的数字信号处理芯片(DSP)的出现，大大提高了开关磁阻电机检测的可靠性和适用性，必将更大限度地显示开关磁阻电机的优越性。由于开关磁阻电机为磁阻性质的电磁转矩，其转向与相绕组的电流方向无关，仅取决于相绕组通电的顺序，即只需单方向绕组电流，因此不对称半桥线路是开关磁阻电机的常用功率变换器主电路。但这种电路造成功率变换器与开关磁阻电机的接线较多，目前低功率搅拌机的四相开关磁阻电机与该功率回路就需8根连接线，相应地，所需的开关器件也需要增加，而如果采用异步电机或串励电机，则与驱动电源的连接线只需4根。因此，若想在某些场合以开关磁阻电机取代已应用较为成熟的异步电机和串励电机，开关磁阻电机与功率变换器的连接线问题已成为不得不考虑的问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是:为了克服开关磁阻电机与功率变换器之间连接线较多，所需的开关器件也相应增加的问题，本技术提供一种开关磁阻电机系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种开关磁阻电机系统，包括电源、开关磁阻电机、功率变换器、控制器、位置检测器、电流检测器和连接开关磁阻电机的负载，所述电源连接所述功率变换器，所述开关磁阻电机包括A、B、C、D四相绕组，所述功率变换器向所述开关磁阻电机相绕组输出周期性脉冲电流且包括驱动开关磁阻电机运行的驱动模块，所述控制器分别连接位置检测器和电流检测器，所述功率变换器的主电路包括A1、B1、C1、Di四个NMOS管，以及Da、Db、Dc、Dd四个二极管，所述A相和B相绕组串联，C相和D相绕组串联，A相和B相绕组串联的公共端与C相和D相绕组串联的公共端连接，A相绕组的另一端与NMOS管Ai的栅极、二极管Da的负极并接，B相绕组的另一端与NMOS管Bi的漏极、二极管Db的正极并接，C相绕组的另一端与NMOS管Ci的栅极、二极管Dc的负极连接，D相绕组的另一端与NMOS管Di的漏极、二极管Dd的正极并接，所述NMOS管Ai的漏极、NMOS管Ci的漏极、二极管Db的负极和二极管Dd的负极并接后与电源正极连接,所述四个NMOS管的源极与所述驱动模块的输出端连接，所述二极管Da的正极、二极管Dc的正极、NMOS管Bi的栅极和NMOS管Di的栅极与电源负极连接。所述的负载为食品搅拌机。所述的食品搅拌机包括机身、底座、搅拌桶、搅拌轴和设置在搅拌桶内的搅拌器，所述机身与底座相互固定，所述搅拌桶固定在机身上，还包括中心轴、主轴、带轮，所述中心轴与搅拌轴平行固定设置，所述主轴与所述中心轴平行设置并通过齿轮啮合，所述开关磁阻电机通过带轮驱动所述主轴。所述的开关磁阻电机包括定子和转子，所述定子和转子均为凸极结构，所述定子的极数为8，转子的极数为6。应用在搅拌机中，采用小功率开关磁阻电机，可以降低控制器的成本，并且采用定转子极数分别为8、6的开关磁阻电机，启动转矩大，在不连接减速齿轮箱的情况即可符合搅拌机的启动条件。所述搅拌轴和搅拌器相对于搅拌桶偏心设置。本技术的有益效果是，本技术的开关磁阻电机系统中，功率变换器的主电路，开关器件少，效率高，能量回馈迅速，解决了连接线过多的问题；充分利用通电两相互感的变化产生转矩，迭加于每相自感变化产生的转矩之上，在改善SRM绕组换流过程的同时，也使SRM获得最大的平均转矩；应用于搅拌机中，使用带传动降低了整体成本，传动也很平稳，维护方便；通过齿轮将动力传递到搅拌轴，搅拌桶的搅拌器偏心设置，工作可靠，操作方便，不仅用于奶油、蛋糕液、蛋花、馅料搅拌，还可用于面团的制作，例如做馒头、花卷等；开关磁阻电机速度可调，因此可以调整力矩模拟人工揉面，揉出的面更有劲道。【专利附图】【附图说明】下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术的开关磁阻电机系统的结构框图。图2是本技术的中功率变换器的主电路的示意图。图3是本技术的食品搅拌机最优实施例的结构示意图。图4是本技术的食品搅拌机中开关磁阻电机的结构示意图。图中1、搅拌器，2、搅拌桶，3、搅拌轴，4、中心轴，5、主轴，6、带轮，7、开关磁阻电机，71、定子，72、转子，8、机身，9、控制器，10、底座，11、锁紧手柄，12、机头防护罩，13、电机安装板。【具体实施方式】现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。如图1、图2所示，本技术的一种开关磁阻电机系统，包括电源、开关磁阻电机、功率变换器、控制器、位置检测器、电流检测器和连接开关磁阻电机的负载，所述电源连接所述功率变换器，所述开关磁阻电机包括A、B、C、D四相绕组，所述功率变换器向所述开关磁阻电机相绕组输出周期性脉冲电流且包括驱动开关磁阻电机运行的驱动模块，所述控制器分别连接位置检测器和电流检测器，所述功率变换器的主电路包括A1、B1、C1、Di四个NMOS管，以及Da、Db、Dc、Dd四个二极管，所述A相和B相绕组串联，C相和D相绕组串联，A相和B相绕组串联的公共端与C相和D相绕组串联的公共端连接，A相绕组的另一端与NMOS管Ai的栅极、二极管Da的负极并接，B相绕组的另一端与NMOS管Bi的漏极、二极管Db的正极并接，C相绕组的另一端与NMOS管Ci的栅极、二极管Dc的负极连接，D相绕组的另一端与NMOS管Di的漏极、二极管Dd的正极并接，所述NMOS管Ai的漏极、NMOS管Ci的漏极、二极管Db的负极和二极管Dd的负极并接后与电源正极连接，所述四个NMOS管的源极与所述驱动模块的输出端连接，所述二极管Da的正极、二极管Dc的正极、NMOS管Bi的栅极和NMOS管Di的栅极与电源负极连接。所述的负载为食品搅拌机，包括机身8、底座10、搅拌桶2、搅拌轴3和设置在搅拌桶2内的搅拌器I，所述机身8与底座10相互固定，所述搅拌桶2固定在机身8上，还包括中心轴4、主轴5、带轮6，所述中心轴4与搅拌轴3平行固定设置，所述主轴5与所述中心轴4平行设置并通过齿轮啮合，所述开关磁阻电机7通过带轮6驱动所述主轴5。所述搅拌轴3和搅拌器I相对于搅拌桶2偏心设置。所述的开关磁阻电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关磁阻电机系统，包括电源、开关磁阻电机、功率变换器、控制器、位置检测器、电流检测器和连接开关磁阻电机的负载，所述电源连接所述功率变换器，所述开关磁阻电机包括A、B、C、D四相绕组，所述功率变换器向所述开关磁阻电机相绕组输出周期性脉冲电流且包括驱动开关磁阻电机运行的驱动模块，所述控制器分别连接位置检测器和电流检测器，其特征在于：所述功率变换器的主电路包括Ai、Bi、Ci、Di四个NMOS管，以及Da、Db、Dc、Dd四个二极管，所述A相和B相绕组串联，C相和D相绕组串联，A相和B相绕组串联的公共端与C相和D相绕组串联的公共端连接，A相绕组的另一端与NMOS管Ai的栅极、二极管Da的负极并接，B相绕组的另一端与NMOS管Bi的漏极、二极管Db的正极并接，C相绕组的另一端与NMOS管Ci的栅极、二极管Dc的负极连接，D相绕组的另一端与NMOS管Di的漏极、二极管Dd的正极并接，所述NMOS管Ai的漏极、NMOS管Ci的漏极、二极管Db的负极和二极管Dd的负极并接后与电源正极连接，所述四个NMOS管的源极与所述驱动模块的输出端连接，所述二极管Da的正极、二极管Dc的正极、NMOS管Bi的栅极和NMOS管Di的栅极与电源负极连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：花为，尤如峰，王少峰，许云初，
申请(专利权)人：江苏华阳电器有限公司，常州华阳电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：